前言
液化气船是以运输液化石油气和液化天然气为主的专用船舶,是20世纪50年代后期逐渐走向成熟的一种新船型。它因技术含量高、建造难度高和社会经济附加值高,被称为“三高”船舶,特别是液化天然气船,更是被誉为“造船工业皇冠上的明珠”。
当今,能源工业和石油化工业是反映一个国家经济发展程度的两个重要行业。液化石油气和液化天然气,既是一种高热值的绿色环保能源,又是石油化工的重要原料。作为能源,它们是满足工业和民生的清洁燃料,可以减少对大气的污染,还城市一片蓝天;作为化工原料,用它们可以制造合成树脂、合成纤维、合成橡胶等精细化工产品。在人们的生活中,高达90%的物品为石油化工产品或含有石油化工产品的成分。
掌握液化石油气船和液化天然气船的设计和建造技术,就解决了能源和石油化工原料的运输供应,也反映出一个国家的工业技术能力和经济发展水平,这是中国造船人为之奋斗了几十年的梦想。从20世纪90年代中国自主设计和建造的第一艘液化石油气船“华粤”号,到2008年,经10多年铸剑,建成我国第一艘大型薄膜型液货舱液化天然气船“大鹏昊”号,再到2015年建成我国第一艘自主设计和建造的中小型液化天然气船“海洋石油301”号,直至2017年建成我国第一艘包括低温液货及燃气供应系统的具有自主知识产权的小型多功能液化天然气船“华祥8”号。中国船舶设计和建造工程技术人员,先后攻克了超低温货物围护系统、超低温液货驳运系统、气体燃料动力控制系统,以及超低温设备国产化的设计和建造技术难关,摘取了液化天然气船这颗“造船工业皇冠上的明珠”,在实现了梦想的同时,也将中国从造船大国向造船强国稳步推进。
液化石油气船和液化天然气船,与其他常规船舶最大的不同是需要将石油气或天然气加压或冷却,或既加压又冷却,使其转变成液态来运输,以提高运输效率、降低运输成本,因此需要对液化石油气和液化天然气进行高压运输或低温/超低温运输。对于液化石油气来说,存储容器的压强可高达1.85兆帕,存储温度一般低至-55摄氏度左右;对于液化乙烯来说,温度低至-104摄氏度;对于液化天然气来说,温度达到-163摄氏度。要保持这样的低温,就必须要掌握最先进的超低温制冷技术和保温技术,耐超低温钢材的焊接技术和控制高温差产生的伸缩变形技术,以及液货舱蒸发气的控制、管理、再液化和安全利用技术。这些技术难题在中国造船人的不懈努力下,终于一个个地被攻克了!从此,我们也拥有了这种世界上仅有发达国家的少数船厂才能建造的“三高”船舶。
为了让更多的船舶设计与制造专业的大专院校的学生,以及船厂和设计单位的技术人员熟悉和理解被称为“三高”及“造船工业皇冠上的明珠”的液化气船,本书围绕液化气与液化气船的特点,液化气船的系统和设备,以及设计、建造技术的难点进行了较为深入的阐述和解释,从液化气的特性及其与液化气船的关系,液化气的用途和运输要求入手,介绍了液化气船的发展历史、种类和作用,液化气船的系统组成和关键技术,特别是重点介绍了我国液化气船的研发历程,列举了一些先进的具有典型特点的液化气船,并放眼世界,对未来液化气船的技术发展和船型发展趋势进行了展望。
本书图文并茂,力求深入浅出、通俗易懂,使读者了解液化气船的基本工作原理、技术特点和难点等知识,并为有志投身于该事业的大专院校的学生和船舶设计与建造专业的技术人员打开一扇窗,为他们在今后实际工作中能顺利解决技术难题助一臂之力。